2022 Fiscal Year Annual Research Report
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20H01906
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
筒井 泉 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 特別准教授 (10262106)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
李 宰河 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (20816607)
田窪 洋介 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (50423124)
長谷川 祐司 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60282498)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 弱値 / 弱測定 / 量子共鳴 / 量子乱数 / ベル不等式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和５年度の研究実績は、以下の2つの項目に分けられる。
（１）量子共鳴と弱測定
量子物理における共鳴はRabi共鳴以来、精密測定の有効な方法として広く用いられている現象であるが、実はこの共鳴現象はアハロノフらの弱測定（物理量の「弱値」を測定する方法）と見られることを指摘した。弱測定は、これまで光の量子ホール効果の検出等の精密測定に有効であることが知られているが、より広く共鳴現象の中で捉えることで、例えば現在、研究が進められている中性子の電気双極子モーメント（EDM）などの検出に応用できる可能性があり、その具体的な方法の提案も同時に行った。さらに、素粒子物理においても、弱い相互作用によって生じるμ粒子のカイラリティーの振動現象がこの共鳴現象の一例であり、その振動の速さを規定する指標を弱値として捉えることができることを発見した。
（2）量子乱数の乱数性と量子の非局所性
一般に数値計算や商取引に利用される乱数は、計算機等のアルゴリズムによって生成される機械的な疑似乱数か、電磁的なノイズ等を利用した物理乱数が主であるが、これらは物理的な観点からは原理的に初期条件によって決定されているものであり、「真の乱数」とは異なるものと考えられている。これに対して、原子の崩壊現象や光子ビームの分解現象等を用いて量子的に発生させる乱数は、量子力学の基礎の観点からは非決定論に従うものであることから、「真の乱数」であると考えられるが、その完全な確認は行われていない。我々の研究グループでは、近年、提案されている幾つかの乱数性の指標を用いて、以前、Innsbruckで行われたBell不等式の検証実験の結果の乱数性を調べた。その結果、それが測定器のバイアスによる偏りがあるものの、一定のレベルの乱数性を保持していることを確認した。同時に、先に他のグループが得た同じ実験結果に基づく非乱数的な結果の誤りを指摘した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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